Question

19．閱讀短文，并回答問題
現(xiàn)代科學(xué)發(fā)現(xiàn)，光對(duì)被照射物體具有力的作用，科學(xué)家正力圖用這一原理制造“太陽帆”，用它為太空飛船提供動(dòng)力，以實(shí)現(xiàn)星際旅行．吹動(dòng)太陽帆的“風(fēng)”，不再是吹動(dòng)普通風(fēng)帆的氣流，而是太陽光形成的“光子流”．
研究表明，在地球附近，一個(gè)正對(duì)著太陽的面積為1.0×10⁶m²的平整光亮表面，受到的太陽光的壓力約為9N．
由于光的壓強(qiáng)非常小，即使太陽帆的面積非常大，飛船受到它的壓力也是非常小的．但只要時(shí)間足夠長(zhǎng)，安裝面積為1.0×10⁴m²的太陽帆的飛船，也可能在1個(gè)月后速度超過2倍聲速，1年后可獲得脫離太陽系的速度！
在遠(yuǎn)離地球的太空，宇宙飛船中電氣設(shè)備所需的電能較難補(bǔ)充，若將薄膜狀的太陽能電池敷設(shè)在飛船巨大的太陽帆上，就能為飛船提供足夠的電能．
（1）吹動(dòng)太陽帆的“光子流”的速度應(yīng)為3×10⁵m/s．
（2）在地球附近，一個(gè)正對(duì)著太陽的面積為1.0×10⁶m²的平整光亮表面，太陽光對(duì)這個(gè)平面的壓強(qiáng)為9×10^-6Pa．
（3）關(guān)于光的壓力對(duì)太空中飛船的作用，下列說法中正確的是B
A．只有飛船的質(zhì)量很小時(shí)，光的壓力才能推動(dòng)它
B．光的壓力可以使飛船加速前進(jìn)
C．光的壓力最多可使飛船作勻速運(yùn)動(dòng)
D．太空中光的壓力可能被空氣阻力所抵消
（4）加裝太陽能電池后的“太陽帆”，能夠?qū)⑻�陽能將轉(zhuǎn)化成電能和機(jī)械能．

Answer 1

分析 （1）“光子流”的速度應(yīng)接近于光速，
（2）已知壓力與受力面積，由壓強(qiáng)公式可以求出壓強(qiáng)．
（3）根據(jù)題干提供的信息，對(duì)各個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行分析判斷；
（4）太陽能電池能將光能轉(zhuǎn)化為電能．

解答 解：（1）這種“光子流”的速度應(yīng)接近光速，為3×10⁵km/s．
（2）太陽光對(duì)這個(gè)平面的壓強(qiáng)為：
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{9N}{1.0×1{0}^{6}{m}^{2}}$=9×10^-6Pa；
（3）A、飛船的運(yùn)動(dòng)和質(zhì)量沒關(guān)系，故A錯(cuò)誤；
BC、光的壓力作用在飛船上，飛船受力不平衡，飛船可以做加速運(yùn)動(dòng)，故B正確、C錯(cuò)誤，
D、太空中沒有空氣，所以太空中光的壓力不會(huì)被空氣阻力所抵消，故D錯(cuò)誤；
（4）太陽帆上加裝太陽能電池后，就是為了讓飛船運(yùn)動(dòng)和產(chǎn)生電能，
太陽帆上加裝太陽能電池后，太陽能將轉(zhuǎn)化成電能和機(jī)械能．
故答案為：（1）3×10⁵；（2）9×10^-6；（3）B；（4）電；機(jī)械．

點(diǎn)評(píng) 本題考查壓強(qiáng)的計(jì)算、力的作用效果、能量的轉(zhuǎn)化，認(rèn)真分析題意得出有用信息是本題的關(guān)鍵．